Chương 2 : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Nội dung nghiên cứu và sơ đồ bố trí thí nghiệm
2.2.2. Bố trí thí nghiệm
2.2.2.1. Xác định thành phần khối lượng quả bơ
- Mục đích: Việc xác định thành phần khối lượng của quả bơ sáp da xanh nhằm đánh giá tỷ lệ thịt quả bơ và phụ phế phẩm khi sản xuất.
- Bố trí thí nghiệm: Lựa chọn ngẫu nhiên 5 quả bơ vừa chín tới trong lứa bơ đã chọn lọc (Lựa chọn bơ theo tiêu chuẩn bơ chín tới tại mục 2.1.1: Bơ đã có độ mềm, vỏ có khả năng dễ dàng lột bóc, bơ khơng bị thối đen, khi bóc vỏ thịt bơ đã có màu vàng và mềm thêm khơng bị ướt vẫn cịn ngun miếng khi cắt không bị vỡ. Giao động 7 ngày tầm khi vừa hái đã chọn các quả già vỏ, bỏ chế độ mát tầm 25-28 độ C) trong một đợt nhập quả về từ HTX Việt Xanh còn ngun vẹn, khơng bị dập nát và có kích thước đồng đều nhau. Cắt bơ và phân loại thành các phần vỏ, thịt và hạt. Sau đó đem cân để xác định tỷ lệ thành phần khối lượng của quả.
Cơng thức tính thành phần khối lượng: X= 𝑚1
𝑚2× 100% Trong đó: X: phần trăm khối lượng của thịt (vỏ hay hạt), %;
m1: khối lượng của thịt (vỏ hay hạt), g; m2: khối lượng của cả quả bơ, g.
2.2.2.2. Xác định thành phần hóa học của thịt quả bơ, hạt quả bơ
- Mục đích: Nhờ vào việc phân tích thành phần hóa học ban đầu ta có thể đánh giá giá trị dinh dưỡng, giá trị năng lượng cũng như độ an toàn của hạt bơ trong tiêu dùng thực phẩm. Đồng thời làm căn cứ để lựa chọn được phương pháp xử lí thích hợp trong q trình sản xuất để giảm thiểu đến mức thấp nhất sự thay đổi tính chất và chất lượng so với nguyên liệu ban đầu.
- Bố trí thí nghiệm: Lựa chọn những quả bơ có trạng thái ngun vẹn, khơng nảy mầm và khơng dập nát để tiến hành các thí nghiệm phân tích các thành phần hóa học của thịt bơ và hạt bơ: Độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi
Hàm lượng tro bằng phương pháp nung đến khi tro hóa hồn tồn Hàm lượng cacbohydrate theo TCVN 4594:1988
Hàm lượng đường theo TCVN 4594:1988 Hàm lượng tinh bột theo TCVN 4594:1988 Hàm lượng xơ thô theo TCVN 4590:1988 Hàm lượng lipid theo TCVN 4295:2009 Hàm lượng protein theo TCVN 4593:1988
Hàm lượng vitamin E theo TCVN 8276:2018 Hàm lượng vitamin C theo TCVN 8977:2011
Hàm lượng kim loại nặng (Pb, As) theo AOAC 999.11 và 986.15 Thành phần các acid béo theo AOAC 996.06
2.2.2.3. Đánh giá hiệu quả bảo quản thịt bơ
- Mục đích: Bơ là loại quả rất dễ bị hư hỏng và biến đen trong quá trình bảo quản. Khảo sát những biến đổi về chất lượng của thịt bơ trong quá trình bảo quản để đánh giá hiệu quả của phương pháp và thời gian bảo quản tốt nhất để đảm bảo chất lượng nguyên liệu cho quá trình nghiên cứu và sản xuất.
- Bố trí thí nghiệm: Thừa hưởng từ kết quả các nghiên cứu bảo quản bơ từ tài liệu tham khảo chúng tơi lựa chọn những quả bơ vừa chín tới, trạng thái nguyên vẹn, không dập nát, tiến hành loại bỏ hạt và vỏ, phần thịt bơ được cắt lát dày khoảng 0,5 cm, ngâm qua dung dịch acid ascorbic 0,5 %, sau đó xếp vào các bao zip kín rồi đưa đi bảo quản lạnh đơng ở nhiệt độ –18 ˚C và theo dõi trong vòng 7 tuần bảo quản. Sau mỗi 7 ngày bảo quản tiến hành đánh giá sự biến đổi màu, xác định hàm lượng vitamin C, xác định hàm lượng lipid và đo chỉ số peroxide của dầu.
- Q trình rã đơng bơ: Thời gian cần cho sự rã đông là 2h. Bỏ nguyên túi zip vào nước nhiệt độ phịng, sau đó khi thấy bơ rã ra thì lấy bơ ra rồi rửa dưới vòi nước lạnh khoảng 20 giây.
2.2.2.4. Nghiên cứu phát triển sản phẩm dầu bơ
Qua quá trình nghiên cứu tài liệu và khảo sát sơ bộ, đề xuất quy trình sản xuất dầu bơ dự kiến như hình 2.3.
Bơ là loại trái cây giàu chất béo với các acid béo khơng bão hịa, do đó, chúng rất dễ bị oxy hóa và biến đổi bởi nhiệt độ cao trong quá trình sấy làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm dầu bơ. Đối với các loại thực phẩm này thì việc sử dụng phương pháp sấy lạnh là sẽ phù hợp hơn cả.
Trong quy trình sản xuất dầu bơ, q trình sấy được xem là cơng đoạn chính ảnh hưởng lớn đến chất lượng của nguyên liệu cũng như chất lượng sản phẩm. Trong nghiên cứu về sản xuất dầu bơ theo phương pháp ép của Phạm Thị Mỹ Phương cho thấy ở khoảng nhiệt độ từ 50 – 65˚C hầu như không ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi dầu, tuy nhiên, chỉ số peroxide của dầu bơ lại tăng tỷ lệ thuận với sự tăng của nhiệt độ sấy. Vì vậy trong luận văn này sử dụng phương pháp sấy lạnh và định hướng nghiên cứu ảnh
hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy đến chỉ số peroxide nhằm tìm ra điều kiện sấy tốt nhất.
a. Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy đến chất lượng thịt và dầu bơ
- Mục đích: Thí nghiệm này nhằm khảo sát ảnh hưởng của điều kiện sấy (nhiệt độ và thời gian) thích hợp để đảm bảo độ ẩm ban đầu giảm xuống còn 10 – 11 % (thuận lợi cho q trình ép dầu) [21].
- Bố trí thí nghiệm: phần thịt bơ được cắt lát dày khoảng 0,5 cm rồi đem đi sấy. Dựa vào điều kiện nhiệt độ của máy sấy lạnh và điều kiện sấy của nhà xưởng, các thông số kỹ thuật và khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng trong công đoạn sấy được lựa chọn như sau:
Nhiệt độ (˚C): 40, 45, 50; Thời gian (giờ): 18, 19, 20
Sau khi sấy, xác định độ ẩm mẫu sau sấy. Các lát bơ sau đó được xay nhỏ, ép dầu và tiến hành phân tích hàm lượng vitamin C và chỉ số peroxide của dầu bơ.
b. Đánh giá chất lượng sản phẩm dầu bơ
- Mục đích: Đánh giá sản phẩm dầu bơ sau quá trình sản xuất về một số chỉ tiêu chất lượng và an toàn.
Hình 2.3 Quy trình sản xuất dầu bơ dự kiến Thịt bơ Cắt lát thịt bơ Sấy Nghiền Khô dầu Ép Dầu thơ
- Bố trí thí nghiệm: Dầu bơ sau khi ép liên tục cho đến khi thành phần vật chất dư có khối lượng khơng đổi (Theo thực tế khơng cịn đáng kể) được rót vào các chai sẫm màu rồi được tiến hành gửi mẫu phân tích chất lượng và các chỉ tiêu vi sinh như sau.
Hàm lượng lipid theo FAO 14/8
Hàm lượng vitamin E theo TCVN 8276: 2018 Tổng vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884-1:2015
Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc theo TCVN 8275-1:2010 Số vi khuẩn E. Coli theo TCVN 6848:2007
Số vi khuẩn Coliform theo TCVN 7294-2:2008 Hàm lượng As theo KT2.K8.TN-58/S
Hàm lượng Pb theo KT2.K8.TN-58/S Chỉ số peroxide của dầu
2.2.2.5. Nghiên cứu phát triển sản phẩm trà hạt bơ
Qua quá trình nghiên cứu tài liệu và khảo sát sơ bộ, đề xuất quy trình sản xuất trà hạt bơ dự kiến như hình 2.4. Trong quy trình sản xuất sản phẩm trà túi lọc, q trình sấy được xem là cơng đoạn chính ảnh hưởng lớn đến chất lượng của nguyên liệu cũng như chất lượng sản phẩm. Bên cạnh đó, kích thước ngun liệu, nhiệt độ nước và thời gian ngâm trà cũng ảnh hưởng khá lớn đến chất lượng cảm quan dịch chiết của trà túi lọc.
Hạt bơ Sấy Nghiền và rây Bao gói Trà hạt bơ Rửa sạch Cắt lát
Theo các nghiên cứu, các sản phẩm trà túi lọc thảo dược được sản xuất với các nhiệt độ sấy và thời gian sấy nguyên liệu khác nhau:
- Trà túi lọc dâu tằm cho người bị tiểu đường ở nhiệt độ 70°C [68].
- Trà túi lọc rau diếp cá và rau chùm ngây sấy ở nhiệt độ 80°C trong 1 giờ [69]. - Trà túi lọc măng tây sấy ở 55°C trong 7 giờ [70].
- Trà túi lọc chùm ngây sấy ở 50°C với thời gian sấy 3 giờ [71].
- Trà túi lọc lá vối giúp tiêu hóa tốt, bảo vệ niêm mạc ruột ở nhiệt độ 70° [72]. - Trà ba kích sấy ở 60°C trong 2 giờ [73].
- Trà bạc hà sấy ở 55°C trong 8 giờ [74].
Hạt quả bơ cũng có chứa một số thành phần hóa học kém bền với nhiệt, do vậy trong quá trình sấy một số phản ứng hóa lý, hóa sinh có thể xảy ra trong nguyên liệu làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nếu sấy ở nhiệt độ cao thì các hợp chất này sẽ dễ bị phân hủy, nhiệt độ càng cao càng thúc đẩy các phản ứng hóa học xảy ra càng nhanh sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của nguyên liệu. Những biến đổi đó có thể là các phản ứng tạo màu melanoidin, phản ứng oxy hóa, phản ứng phân hủy vitamin, đặc biệt là vitamin C khi nhiệt độ trên 50°C.
Vì vậy trong luận văn này sử dụng phương pháp sấy lạnh và định hướng nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ (khơng cao hơn 50°C) và thời gian sấy, kích thước nghiền, nhiệt độ và thời gian ngâm trà đến chất lượng thành phẩm.
a. Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian trong quá trình sấy đến độ ẩm, hàm lượng vitamin C của hạt bơ
- Mục đích: Thí nghiệm này nhằm khảo sát và xác định nhiệt độ, thời gian sấy phù hợp với điều kiện máy sấy để giảm ẩm nguyên liệu từ độ ẩm ban đầu xuống hàm ẩm mục tiêu khoảng 6 – 7 % (theo nghiên cứu về độ ẩm trà túi lọc sau sấy của Hoàng Thị Lệ Hằng cùng cộng sự, năm 2013) và giữ được hàm lượng vitamin C là cao nhất có thể.
- Bố trí thí nghiệm: Lựa chọn các hạt bơ cịn nguyên vẹn, không bị dập nát, đã được rửa sạch với nước và cắt lát mỏng với kích thước dao động từ 1 ÷ 2 mm, rồi tiến sấy mẫu. Dựa vào điều kiện nhiệt độ của máy sấy lạnh và điều kiện sấy của nhà xưởng, các thông số kỹ thuật và khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng trong công đoạn sấy được lựa chọn như sau: Nhiệt độ (˚C): 40, 45, 50;
Sau khi sấy, các lát hạt bơ được đem đi nghiền mịn, rây để làm đồng đều kích thước để xác định độ ẩm. Lấy 2g hạt bơ (bao gói bằng túi lọc) sau nghiền mịn pha với 100 ml nước ấm ở nhiệt độ 80 °C (đun sơi để nguội đến 80 °C) trong 4 ÷ 5 phút [75]. Dịch chiết được đem đi đánh giá hàm lượng vitamin C.
b. Đánh giá ảnh hưởng của mức độ nghiền đến chất lượng của dịch chiết trà hạt bơ
- Mục đích: Xác định mức độ nghiền trà hạt bơ thích hợp để đảm bảo khi pha trà hàm lượng các chất hòa tan và chất lượng cảm quan của sản phẩm là tốt nhất [76].
- Bố trí thí nghiệm: Hạt bơ sau khi sấy bằng các điều kiện đã được khảo sát ở mục 2.2.2.4 a, được nghiền nhỏ bằng máy xay sinh tố, sau đó phân loại kích thước bằng phương pháp sàng để tạo ra trà hạt bơ với các kích thước hạt khác nhau. Thực hiện khảo sát bột trà hạt bơ với ba mức độ nghiền là: Ø = 0,3 ÷ 0,5 mm;
Ø = 0,5 ÷ 0,85 mm; Ø = 0,85 ÷ 1,25 mm.
Các gói trà (2 g/gói) được pha với 100ml nước ấm ở nhiệt độ 80°C ngâm trong 4 ÷ 5 phút. Dịch chiết trà hạt bơ được đem đi đánh giá hàm lượng chất khơ hịa tan và đánh giá cảm quan.
c. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ nước và thời gian ngâm trà đến chất lượng dịch chiết trà hạt bơ
- Mục đích: Xác định nhiệt độ nước và thời gian ngâm trà thích hợp để khi pha hàm lượng các chất hòa tan và cảm quan của sản phẩm thu nhận được là cao nhất có thể.
- Bố trí thí nghiệm: Lấy 2g hạt bơ sau khi nghiền như ở mục 2.2.2.4 b pha với 100 ml nước ấm với các khoảng biến thiên nhiệt độ và thời gian ngâm như sau:
Nhiệt độ (˚C): 70, 80, 90, 98; Thời gian (phút): 2, 4, 6.
Dịch chiết sau đó được đánh giá cảm quan để lựa chọn nhiệt độ và thời gian ngâm tốt nhất.
d. Đánh giá chất lượng sản phẩm trà túi lọc hạt bơ
- Mục đích: Đánh giá sản phẩm trà túi lọc hạt bơ sau quá trình sản xuất về một số chỉ tiêu chất lượng và an toàn.
- Bố trí thí nghiệm: Tiến hành gửi mẫu phân tích một số chỉ tiêu kim lọai nặng và các chỉ tiêu vi sinh như sau.
Tổng vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884-1:2015
Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc theo TCVN 8275-1:2010 Số vi khuẩn E. Coli theo TCVN 6848:2007
Số vi khuẩn Coliform theo TCVN 7294-2:2008 Hàm lượng As theo AOAC 999.11
Hàm lượng Pb theo AOAC 986.15